(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱水スリットを有し、ベントを有しない二軸押出機に水を含むポリマーを供給し、該押出機内において上記ポリマーを供給側から押出側に移動させつつ加圧しかつ加熱し、その後、該押出機の押出側端部において該ポリマーを高圧領域から低圧領域に押し出して該ポリマー中の水分を瞬時に気化させ、次いで、密閉されたスチーム流により、押し出された上記ポリマーをさらに乾燥させ、
上記押出機に供給される上記ポリマーの含水率は、３０〜７０重量％であり、
上記押出機の先端内部における上記ポリマーの含水率は、５〜３０重量％であることを特徴とするポリマーの回収方法。
【請求項２】
上記低圧領域は、クラム分離器に連通され上記スチーム流が流通される密閉された輸送管路であり、該輸送管路中に押し出された上記ポリマーおよび該ポリマーからの発生蒸気を上記スチーム流により上記クラム分離器へ輸送し、該クラム分離器において、上記スチーム流および上記発生蒸気と上記ポリマーとを分離する請求項１記載のポリマーの回収方法。
【請求項３】
上記クラム分離器で分離された上記スチーム流および上記発生蒸気は、一部が凝縮されて回収され、残部は上記スチーム流として循環利用される請求項１または２記載のポリマーの回収方法。
【請求項４】
上記ポリマーが、ブタジエンゴム、ブタジエン樹脂、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム及びアクリルゴムから選ばれる請求項１乃至３のいずれかに記載のポリマーの回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水を含むポリマーを脱水・乾燥させて、ポリマーを回収する方法に関する。なお、本発明において「水を含むポリマー」とは、粉状のポリマーに水が付着して湿った状態、スポンジ状のポリマーに水が吸収された状態、塊状ポリマーの内部に水分が巻き込まれた状態、ポリマーが水スラリーとなった状態などにおいて、高分子量化合物としてのポリマー自体とこれに付随する水との全体を指す。また、ポリマーの「含水率」とは、（水分量）／（乾燥ポリマー重量＋水分量）×１００（％）をいう。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム状重合体などのポリマーの製造は、一般に乳化重合、溶液重合あるいは懸濁重合などによって行われている。これらの重合法により得られた重合液からポリマーを回収する方法として、乳化重合の場合には一般に、凝固剤を含む熱水に重合液を接触させるなどの方法により、エマルジョン粒子を凝集させてポリマーを水スラリーとし、これを脱水し乾燥する方法が用いられている。また、溶液重合の場合には、スチームストリッピングなどの方法により有機溶剤などを除去するとともにポリマーを析出させて水スラリーを得、これを脱水し乾燥する方法が用いられている。
ここで、脱水乾燥前のポリマーは粉状またはクラム状などの形状をなし、内部に大量の水分を含有している。このように含水率の高いポリマーの乾燥においては、遠心分離などの方法によって低減しうる含水率には限界があるため、熱源を用いた熱風乾燥によって水分を蒸発させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この熱風乾燥手段によると、膨大なエネルギーを必要とするばかりでなく、長時間高温にさらされるのでポリマー自体が劣化する場合があった。しかも、その設備に膨大な設備費がかかる上、これら設置スペースの増大につながるなど種々の問題があった。
【０００４】
一方、特公昭４１−４４６２号公報には、スクリュウ式の脱水機によりポリマーを予備脱水し、このポリマーを乾燥用の押出機に供給し、この押出機内で加熱および加圧したポリマーを低圧領域（例えば大気中）に押し出すことにより水分を気化させて乾燥させる機械的脱水・乾燥方法およびその装置が開示されている。しかし、上記公報において具体的に記載された装置によると、含水率の高いポリマーを処理する場合には脱水機のスクリュウへのポリマーの食い込み不良、ポリマー押出量の不足などの問題が生じやすく、また押出機において脈動（サージング）を起こす、乾燥が不十分となるなどの問題があった。特に、低ムーニー粘度のゴム状重合体をこの装置により脱水・乾燥する場合には、脱水機のスリットからの漏れによる製品のロスが大きい、脱水機出口においてゴムが切断できないために予備脱水後のポリマーを乾燥用の押出機へ供給できないなどの問題があり、生産が著しく困難であった。
また、上記方法を適用した従来の一般的なポリマー回収方法は、押し出されたポリマーから蒸発した水分、有機溶媒および未反応モノマーなどの蒸気（以下、これらをまとめて「発生蒸気」ともいう。）を処理する工程に問題を有するものであった。
【０００５】
この点について、図２を用いて説明する。
重合反応後、適当な工程を経て得られたポリマー（例えばゴム）の水スラリーから、スクリーン式の水切り装置などにより遊離水を除去し、さらに遠心式脱水機、スクリュウ式脱水機などにより含水率が５〜１５重量％程度のポリマーを得る。このポリマーが、スクリュー押出型乾燥機３０に供給される。スクリュー押出型乾燥機３０は、多数の小孔を有するプレート３１をスクリュー先端部に備えている。スクリュー押出型乾燥機３０において加熱および加圧されたポリマーは、このプレート３１から押し出される際に急激に大気圧力に開放される。このときポリマー中の水分、有機溶剤、未反応モノマーなどが瞬時に気化することにより、ポリマーは含水率１〜３重量％程度のポーラスな小片となる。
【０００６】
押し出されたポリマーは通常、残存水分、残存有機溶剤および未反応モノマーなどをさらに完全に除去するために、押出時に生じた発生蒸気ともに、スクリュー押出型乾燥機（主乾燥機）３０の後段に設けられた熱風乾燥機（副乾燥機）６２に供給される。この熱風乾燥機６２は、振動コンベアをフードで覆い、その内部に加熱空気６１を供給するように構成したもので、供給されたゴム材料は、振動コンベアにより搬送されつつ加熱空気６１により乾燥されて乾燥ポリマー５０となる。また、押出時および熱風乾燥機（副乾燥機）６２でポリマーから発生した水蒸気、溶剤蒸気およびモノマー蒸気は、加熱空気とともに、排気６３として排気管を通して大気中に戻される。
ここで加熱空気は、ポリマー中の残留水分を蒸発させてさらに乾燥させる機能の他、押出時にポリマーから蒸発した水分がその後の工程で結露してポリマーに再吸収されてしまうことを防止する機能を果たす。また、振動コンベアは、熱風乾燥機６２内で乾燥されるポリマー同士の付着や、ポリマーのコンベアへの付着を防止しつつ、ポリマーを搬送する機能を果たす。そして、フードは、加熱空気が漏れたりポリマー粒子が散逸したりしないようにする機能を果たす。
【０００７】
しかし、図２に示す回収方法によると、熱風乾燥機６２からは、加熱空気や水蒸気の他、前述のように、モノマー蒸気や溶剤蒸気が排気６３として大気中へ戻される。このモノマー蒸気は特有の臭気を有するため、臭気公害を引き起こすという問題がある。また、溶剤蒸気が大気中へ放出されることは好ましくない。さらに、加熱空気の熱を再利用することなく大気中へ放出してしまうため、エネルギーの無駄が大きいという問題もある。
また、フードで覆われている熱風乾燥機６２の内壁には、ポリマーの微粒子が付着して成長して変質し、この変質したポリマーが内壁から剥離して正規品に混入することにより製品の品質が劣化する恐れがある。このため、内壁に付着した変質ポリマーを除去するという煩雑な作業が必要となる。
【０００８】
本発明の目的は、エネルギー効率が良く、脱水・乾燥設備の小型化が可能であり、しかも発生蒸気を容易かつ確実に回収可能なポリマーの回収方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１記載のポリマーの回収方法は、脱水スリットを有し、ベントを有しない二軸押出機に水を含むポリマーを供給し、該押出機内において上記ポリマーを供給側から押出側に移動させつつ加圧しかつ加熱し、その後、該押出機の押出側端部において該ポリマーを高圧領域から低圧領域に押し出して該ポリマー中の水分を瞬時に気化させ、次いで、密閉されたスチーム流により、押し出された上記ポリマーをさらに乾燥させ、
上記押出機に供給される上記ポリマーの含水率は、３０〜７０重量％であり、
上記押出機の先端内部における上記ポリマーの含水率は、５〜３０重量％であることを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の回収方法によると、予備脱水のためのスクリュウ式脱水機などを押出機と別体に設ける必要がなく、押出機の一部に設けられた脱水スリットと押出圧力により予備脱水を行う。したがって、予備脱水後のポリマーを切断する必要がないのでこのポリマーの切断困難性に基づく従来の問題が解消されるとともに、脱水乾燥工程のための設備面積を縮小することができる。また、脱水および乾燥を押出機一基で行うのでエネルギー効率も向上する。そして、本発明において用いる押出機は「二軸」であるため、一軸の場合に比べて押出機のスクリュウへのポリマーの食い込み性が良い。このため、十分なポリマー押出量が得られ、またサージングも防止される。
【００１１】
また、押出機によりポリマーを乾燥（主乾燥）させた後に、押し出されたポリマーをさらに乾燥（副乾燥）させる工程を設けているので、副乾燥工程を設けない場合に比べて、主乾燥の段階で到達すべき乾燥度を緩めることができる。このため、押出機で必要とされる加熱および加圧の程度が少なくなるので比エネルギーを小さくすることができる。さらに、副乾燥工程は密閉されたスチーム流により行われるので、この副乾燥時にポリマーから発生した溶剤蒸気やモノマー蒸気などを大気中に放出することなく回収することが可能である。
なお、本発明のスチーム流を構成するスチームとしては、湿り蒸気、飽和蒸気および過熱蒸気のいずれも使用可能であるが、過熱蒸気を用いることが特に好ましい。
【００１２】
また、請求項２記載のポリマーの回収方法は、請求項１記載の方法において、上記低圧領域は、クラム分離器に連通され上記スチーム流が流通される密閉された輸送管路であり、該輸送管路中に押し出された上記ポリマーおよび該ポリマーからの発生蒸気を上記スチーム流により上記クラム分離器へ輸送し、該クラム分離器において、上記スチーム流および上記発生蒸気と上記ポリマーとを分離することを特徴とする。
【００１３】
このように、請求項２記載の回収方法では、押出機中のポリマーは密閉された輸送管路内に押し出され、この輸送管路内で水分、有機溶剤、モノマーなどに由来する蒸気を発生させる。押し出されたポリマーおよび発生蒸気は、輸送管路を流れるスチーム流の勢いに乗ってクラム分離器まで運ばれる。したがって、ポリマーを運ぶために移送用のコンベアなどを別途駆動する必要がないのでエネルギーが節約され、しかもコンベアにポリマーが付着する心配もない。また、この輸送管路は押出機出口とクラム分離機とを密閉状態で連結する役割とともに、従来の技術における副乾燥機の役割をも果たすものであって、スチーム流に乗ってクラム分離機まで運ばれる間にポリマーの乾燥が行われる。すなわち、スチームが流通された輸送管路は、気流乾燥機として機能する。
【００１４】
そして、請求項３記載のポリマーの回収方法は、請求項１または２記載の方法において、上記クラム分離器で分離された上記スチーム流および上記発生蒸気は、一部が凝縮されて回収され、残部は上記スチーム流として循環利用されることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
本発明の回収方法の一例につき、溶液重合により得られたポリマーを回収する場合を例として、その概要を図１を用いて説明する。
重合反応が完了した重合体液は、中間タンクもしくは重合槽１からポンプ２により昇圧されてストリッパー３にはいる。ストリッパー３には導管４により熱水またはスチームが導入される。ストリッパー３の頂部からは蒸発した溶媒蒸気および水蒸気が導管６を通って凝縮器７に入り、ここで冷却されて液化し、タンク８に貯蔵された後、排出管９より回収される。ストリッパー３で殆ど脱溶媒された重合体は微粒子になって熱水中に分散してスラリー状になる。このスラリー状のポリマーは、ポンプ１０によって導管５および導管１１を通じて輸送され、水切り装置１２によって水を一旦切ってから押出機１４に供給される。ポリマーから分離された水は排水１３として排出される。
【００１７】
この水切り装置１２としては、スクリュウ式脱水機や遠心式脱水機などの脱水機ではなく、通常はスリットスクリーンや振動式スクリーンなどが用いられる。これらのスクリーンにおけるスリットの目開きは０．１〜１ｍｍとすることが好ましい。
【００１８】
押出機１４は、フィード口１７および脱水スリット１５が設けられ水切り後のポリマーを予備脱水する脱水ゾーンと、この脱水ゾーンよりも押出側に位置しており予備脱水されたポリマーを加圧かつ加熱した後に低圧領域へと押し出す乾燥ゾーンとに大別される。押出機に供給されたポリマーは、スクリュウの回転により脱水ゾーンを経て乾燥ゾーンへと送られる。この場合、脱水と乾燥とを押出機一基で連続的に行うので、予備脱水後のポリマーを切断あるいは粉砕する必要はない。
【００１９】
この押出機１４としては二軸押出機が用いられる。二本のスクリュウの構成は、かみ合い型、非かみ合い型のいずれでもよく、完全かみ合い型を用いることが好ましい。また、スクリュウの回転方向は同方向でも異方向でもよい。異方向回転の二軸押出機を用いる場合には、同方向回転の場合に比べてポリマーをスクリュウに巻き込ませやすいという利点がある。一方、同方向回転の二軸押出機を用いる場合には、硬いポリマーを処理する場合などにもスクリュウの軸振れが少なく、ポリマーを安定して押し出すことができる。本発明においては、同方向回転の二軸押出機を用いることが好ましい。
【００２０】
押出機１４のフィード口１７から投入されるポリマーは、上述のように水切り装置１２で簡単に水を除去しただけの状態であるため、通常は１０〜７０重量％の水を含んでいるが、本発明においては、押出機１４に供給される上記ポリマーの含水率は、３０〜７０重量％である。押出機１４に供給されたポリマーは、脱水ゾーンにおいて絞り脱水され、この予備脱水で遊離した水は脱水スリット１５から排水１６として排出される。この脱水ゾーンに位置するスクリュウは、通常の押出機で用いられるニーディングディスクや逆フライトスクリュウ、あるいはシールリング等の抵抗体を用いて構成される。
このとき、予備脱水の条件を厳しくしすぎると、分子切断によってポリマーの品質が低下する恐れがある。また、この時点で含水率を低下させすぎると、押出機先端まで持ち込まれる水分量が不足して、低圧領域に押し出されたときにポリマーが旨く発泡しきれず、これにより乾燥不良を起こす場合がある。したがって、予備脱水後の水分が好ましくは５〜４０重量％、さらに好ましくは５〜３０重量％、特に好ましくは１０〜２０重量％になるように抵抗体を組み合わせてスクリュウを構成する。
【００２１】
脱水スリットを形成する位置については、押出機の軸方向に対して、▲１▼フィード口が設けられた位置、▲２▼フィード口よりも後流側（図１における右側）、▲３▼フィード口よりも前流側（図１における左側）のいずれでもよく、上記▲１▼〜▲３▼から選択された二つ以上の箇所に跨がって一個または二個以上の脱水スリットを設けてもよく、また上記▲１▼〜▲３▼から選択された二つ以上の箇所にそれぞれ一個または二個以上の脱水スリットを設けてもよい。本発明においては、図１に示すように、脱水スリット１５をフィード口１７よりも後流側に設けることが好ましい。
脱水スリットの数および長さは、フィード口から供給されるポリマーの含水率および脱水ゾーンにおけるポリマーの脱水程度を考慮して決定されるが、通常は１〜２個所に、スリットの長さ（Ｌ）とスクリュウの径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が０．８〜５程度のスリットを設ければよい。脱水スリットの目開きは２ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がさらに好ましく、０．５ｍｍ以下が特に好ましい。スリットの目開きが大きすぎると、スリットからポリマーが漏れて製品のロスとなる。
【００２２】
脱水ゾーンで予備脱水されたポリマーは、押出機内をそのまま乾燥ゾーンへと移動され、ここで供給側から押出側へと移動されつつ漸次加圧しかつ加熱される。そして、押出機先端に取付けられたダイスのダイス孔などを通じて、押出機先端内部（高圧領域）から気流乾燥機１８内（低圧領域）へとポリマーが押し出され、ポリマー中の水分が瞬時に気化することによりポリマーが乾燥される。
このとき、低圧領域に押し出された瞬間に、気化した水分によってポリマーが発泡するような条件で乾燥ゾーンにおける加圧、加熱および押し出しを行うことが好ましい。押し出されたポリマーが発泡して多孔質状となる場合には、気化した水分がこの孔を通じてポリマーから速やかに除去されるので、ポリマー全体を均一かつ十分に乾燥させることができる。
【００２３】
低圧領域に押し出された瞬間にポリマーを良好に発泡させるためには、乾燥ゾーンにおいて、押出機先端内部の圧力が０．５〜１０ＭＰａＧ、さらに好ましくは１．０〜５．０ＭＰａＧ、特に好ましくは１．０〜４．０ＭＰａＧとなるように昇圧を行うことが好ましい。この昇圧の程度は、ダイス孔形状の選定やスクリュウ構成などにより調節される。ダイス孔形状は特に限定されず、丸孔、十字孔、長方形孔（スロット）等を使用することができる。
【００２４】
また、ポリマーの発泡性は、低圧領域への押し出し時におけるダイス孔通過時のポリマー線速にも影響される。この「ダイス孔通過時のポリマー線速」は下記式により表される。
（ダイス孔通過時のポリマー線速）
＝（ポリマー押し出し容積流量）／（ダイス孔全開孔面積）
このダイス孔通過時のポリマー線速が、通常０．０３〜１ｍ／ｓ、好ましくは０．０３〜０．５ｍ／ｓ、さらに好ましくは０．０５〜０．５ｍ／ｓ、特に好ましくは０．１〜０．４ｍ／ｓとなるようにダイス孔の数および形状を決定することにより、押し出されたポリマーを良好に発泡させることができる。
この低圧領域の圧力は、通常０〜０．１ＭＰａＧであり、好ましくは０〜０．０５ＭＰａＧである。また、この低圧領域の温度は通常１００〜２５０℃であり、好ましくは１３０〜１８０℃である。
【００２５】
本発明において使用する押出機はベントをもたないことが好ましい。この場合、予備脱水後にポリマー中に残った水分はそのまま押出機先端まで持ち込まれる。したがって、押出機先端内部におけるポリマーの含水率は、予備脱水後の好ましい水分と同じく５〜４０重量％であるが、本発明においては、５〜３０重量％であり、特に好ましくは１０〜２０重量％である。押出直前におけるポリマーの含水率を上記範囲とすることにより、低圧領域に押し出された瞬間にポリマーを良好に発泡させることができる。一方、ベントを有する押出機を用いると、予備脱水後のポリマーが押出機先端まで移動される間にベントから脱水されるので、押出機先端における含水量が不足してポリマーが発泡しにくくなり、このため乾燥が不十分となる場合がある。
なお、上記「ベントをもたない押出機」とは、ベントを閉じて運転されるベント押出機を含む意味である。
【００２６】
本発明においては、水を含むポリマーを供給側から押出側へ移動させる間に圧力および熱を加え、好ましくはこのポリマーを移動させつつ漸次加圧しかつ加熱して、このポリマー中の水分量を維持させたまま押出側端部まで移動させ、押出側端部においてこのポリマーを高圧領域から低圧領域に急に逸出させてポリマー中の水分を瞬時的に気化させることによりポリマーを乾燥させる。この方法によると、ベントを有する押出機を用いてこの押出機内を移動させながらポリマー中の水分を順次ベントから除去する方法に比べて、スクリュウのＬ／Ｄ比を短くすることができる。すなわち、ベントを有する押出機を用いる場合には通常Ｌ／Ｄ＝２８〜４５程度は必要となるのに対して、本発明においてはそれよりもＬ／Ｄ比の小さいスクリュウを有する押出機を用いてポリマーを十分に乾燥させることが可能である。具体的には、本発明においては押出機のスクリュウのＬ／Ｄ比を５〜２５とすることができ、さらにＬ／Ｄ＝５〜１５のスクリュウを用いることも可能である。このようにＬ／Ｄ比の小さなスクリュウを備えた押出機を用いることにより、比エネルギーが小さくて済むため省エネルギー化を図ることができ、また押出機の設置面積を小さくすることができる。
【００２７】
押出機のスクリュウ回転数およびバレルの加熱条件は、押出機の押出能力およびポリマーの製品物性を勘案して決定されるが、スクリュウ回転数は１０〜６００ｒｐｍ、加熱条件は押出機先端内部におけるポリマーの温度が１００〜２５０℃となる範囲から通常選ばれる。
【００２８】
気流乾燥機１８の内部は、押出機先端のダイス孔などと、クラム分離機１９とに連通された密閉空間であって、過熱水蒸気が流されている。この過熱水蒸気は、ブロワー２５により２０〜１００ｍ／ｓｅｃ程度の流速とされ、ブロワー２５により１２０〜１５０℃程度に（飽和水蒸気とならない程度に）加熱されている。なお、ブロワー２５の吐出圧力は約２０００ｍｍＡｑＧである。押出機１４のダイス孔などから押し出されたポリマーは、通常は押し出されるそばから発泡して例えば含水率１．５重量％程度のポーラスな小片となり、過熱水蒸気流の勢いにより吹き飛ばされて押出前のポリマーから切断され、押出機先端から除去される。あるいは、押出機先端にカッターなどを取り付けて、押し出されたポリマーを適当な大きさに切断してもよい。
【００２９】
このポリマーは、発生蒸気とともに過熱水蒸気流により気流乾燥機１８内を搬送されてクラム分離器１９に到る。この間にポリマーはさらに乾燥されるため、クラム分離器１９に到達した時点でポリマーの含水率は通常０．５ｗｔ％程度となっている。なお、気流乾燥機１８内においてポリマーは高速で搬送されるため、ポリマー粒子の気流乾燥機１８の内壁への付着は起こりにくくなっている。したがって、壁面に付着したポリマーを除去する作業を行う必要はない。
クラム分離器１９ではポリマー粒子と気体とが分離され、ポリマーはロータリーバルブ等のシール機構を経て乾燥ポリマー２０として系外へと取り出される。
一方、クラム分離器１９にて分離された気体（水蒸気、モノマー蒸気および溶剤蒸気）の一部は、導管２１からブロアー２５及び加熱器２６を介して再び過熱スチームとして利用される。また、残りの気体は凝縮器２２で凝縮されたのちタンク２３に送られ、ここから溶媒２４が回収される。
【００３０】
本発明の方法により回収されるポリマーは特に限定されないが、通常の乳化重合、溶液重合あるいは懸濁重合などによって作られる重合体が例示される。具体例としては、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブタジエン樹脂（ＲＢ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴムなどの重合体が挙げられる。
【００３１】
本発明の回収方法においては、低圧領域への押し出しによってポリマーを含水率０．１〜１０重量％まで乾燥させることが好ましく、０．３〜５重量％まで乾燥させることがより好ましく、０．５〜３重量％まで乾燥させることがさらに好ましい。本発明においてはこの押し出し後に副乾燥工程を行うので、押し出しによってポリマーの含水率を過剰に低下させることはエネルギー効率の点で不利となる。また、本発明の回収方法により最終的に得られた（副乾燥工程後の）ポリマーの好ましい含水率は１重量％以下（より好ましくは０．５重量％以下）であり、このポリマーの好ましい残存溶媒量は１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは５００ｐｐｍ以下である。
【００３２】
【実施例】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明の回収方法を具体的に説明する。
【００３３】
（実施例１）
シクロヘキサン溶媒中でｎ−ブチルリチウムを開始剤として共重合したスチレン含量２０重量％、数平均分子量３８０，０００、ムーニー粘度（ＭＬ1+4）７０であるスチレン−ブタジエン共重合体の３５重量％シクロヘキサン溶液を試料としてポリマーの回収実験を行った。
上記共重合体溶液をスチームストリッピング処理により脱溶剤および洗浄し、ストリッパー底部から共重合体濃度１０重量％の熱水スラリーを連続して取り出し、水切り装置で遊離水を切った後、フィード口の後流側に１段の脱水スリットを有する二軸押出機へ供給した。
使用した二軸押出機は、スクリュウ径６９ｍｍ、スクリュウのＬ／Ｄ比１４であり、脱水スリットの目開きサイズは１ｍｍである。押出機のシリンダーは電気ヒーターにより１７０℃に加熱した。この押出機を、スクリュウ回転数１００回転／分、２００回転／分、３００回転／分の各条件で運転し、ポリマーを大気中へと押し出して乾燥（主乾燥）させた。なお、この運転条件では、押出機先端内部においてポリマーは１５０〜１６０℃程度まで加熱される。
【００３４】
押し出されたポリマーは、１２０℃の過熱スチームにより残りのポリマーから切断され、過熱スチームおよび発生蒸気とともに、密閉された気流乾燥機内をクラム分離機へと輸送されることにより乾燥（副乾燥）され、このクラム分離機から乾燥ポリマーが回収された。
【００３５】
（実施例２）
実施例１で用いた共重合体溶液に代えて、トルエン溶媒中でトリエチルアルミニウムを開始剤として重合した数平均分子量が２００，０００でムーニー粘度（ＭＬ1+4）３５のブタジエンゴムの２０重量％トルエン溶液を試料として用いた。この点以外は実施例１と同様にしてポリマーの回収実験を行った。
【００３６】
実施例１および２につき、各運転条件における脱水スリットからの排水量、押出機先端からのポリマーの押出量、押出機先端内部におけるポリマーの圧力、押出機の比エネルギー、押出機出口における（すなわち副乾燥前の）ポリマーの残存水分量と残存溶媒量、および、クラム分離機から回収されたポリマーの残存水分量と溶媒量を表１に示す。なお、表１中の実験No.１、２、３はそれぞれスクリュウ回転数１００ｒｐｍ、２００ｒｐｍおよび３００ｒｐｍに対応する。また、「供給時含水率」とは押出機に供給されるポリマーの含水率（水切り装置を経た後の含水率）を指し、「先端圧力」および「先端水分量」とはそれぞれ押出機先端内部におけるポリマーの圧力および含水率を指す。
【００３７】
【表１】
0005180416.tif 000002
【００３８】
表１から判るように、本発明の方法により回収された実施例１〜３のポリマーは、いずれも残存水分量および残存溶媒量がそれぞれ０．５％以下および５００ｐｐｍ以下まで低減されていた。また、実施例１〜３のいずれにおいても押出機の比エネルギーは０．１０ｋＷｈ／ｋｇ以下と小さく、省エネルギー化が図られている。
なお、この実施例１〜３の回収方法において、押出機から押し出されたポリマーの発泡状態はいずれも良好であった。また、また、押出機において脱水スリットからの漏れやサージングは無く、運転状態は良好であった。
【００３９】
なお、上記実施例および比較例はいずれも溶液重合により得られたポリマーを回収する方法であるが、本発明の方法は乳化重合、懸濁重合などにより得られたポリマーの回収にも好適に利用される。
【００４０】
【発明の効果】
本発明のポリマーの回収方法では、脱水スリットを有する押出機により脱水および乾燥（主乾燥）を行うので、脱水機と押出機とを別々に設ける必要がない。このため、設備面積が縮小されるとともに、エネルギー効率が向上する。また、押出機としては二軸押出機を用いるので、ポリマーのスクリュウへの食い込み性が良く、サージングも防止される。押出機先端におけるポリマーの含水率を所定の範囲内とすることにより、押し出されたポリマーが気化した水分により発泡するので、ポリマーを均一かつ十分に乾燥させることができる。
そして、押し出されたポリマーは、密閉されたスチーム流によりさらに乾燥（副乾燥）されるので、副乾燥工程を設けない場合に比べて押出機の運転条件を緩やかにすることができ、これにより押出機の比エネルギーを小さくすることができる。この副乾燥には密閉されたスチーム流を用いるので、ポリマーから発生した溶剤蒸気やモノマー蒸気などを大気中に放出することなく回収することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回収方法を実施するための装置の一構成例を示す模式図である。
【図２】従来の回収方法においてポリマーを乾燥させる工程を示す模式図である。
【符号の説明】
３      ストリッパー
４      熱水またはスチーム
７      凝縮器
１２      水切り装置
１４      押出機
１５      脱水スリット
１７      フィード口
１８      気流乾燥機（輸送管路）
１９      クラム分離機
２０      乾燥ポリマー
２２      凝縮器
２５      ブロアー
２６      加熱器
３０      スクリュー押出型乾燥機
６２      熱風乾燥機
６３      排気
【図１】
0005180416.tif 000003
【図２】
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